概要

手動換気は重要な手順であり、換気サポートを必要とす それは袋弁マスク(BVM)の使用のために非常事態の規則的に訓練されるベテランのヘルスケア提供者によって行われなければならない。, 本稿では、過去数十年間にわたる手動換気の進化に関する歴史的見解を示し、現在市場で見つかっている主なデバイスの技術的特性、利点、および危険について説明します。 人工換気は徐々に発展しており、実際に使用される装置を改善するための研究はまだ続いています。 過去数年間にわたって、真新しい世代の人工呼吸器が開発されましたが、手動換気のためにはほとんど行われませんでした。, 欠陥のある弁またはmisassemblyによる多くの不利な結果は通常の呼吸変数に従って有効なinsufflationを保障するある難しさと同様、文献で報告されました。 これらの深刻な事件はベテランおよび訓練された人員だけによって殺菌の後でBVMシステム定期点検および特に単方向弁の再組立ての重要性に、 単一の使用作り付け装置は分解問題を防ぎ、再使用可能な物より安全であるかもしれません。 新しいデバイスと技術的改善により、BVMの安全性が向上する可能性があります。

1., はじめに

呼吸不全の患者に補足的な酸素化を提供するために使用される換気は、重要な手順です。 それはずっと前に記述され、その時以来、使用される技術および装置は絶えず改良しています。 Claudius Galenusは、ほぼ2000年前に肺と換気について最初に話した人の一人であり、それ以来、いくつかの科学者や哲学者がこの概念を理解しようとしてきました。 20世紀半ばには、異なる特性を持ついくつかの単方向弁が開発されました。, しかし、多くの異なる手動換気方法が記述され、口から口および口から鼻を含む使用されたが、バッグバルブマスク(BVM)技術は、緊急事態および病院前の設定で一般的に使用されているもののままである。 ここでは,過去数十年にわたる手動換気の進化の歴史的見解を引き出し,現在手動換気に使用されている主要システムの技術的特性,利点,および危険性について述べた。

2., 人工換気の歴史

BVMによる換気は、呼吸不全の患者に手動陽圧換気を提供するために一般的に使用される技術である。 1500年代半ばから1900年代初頭まで、文献で報告されている人工換気技術は、口から口へとベローズの使用のみを思い出しています。 確かに、1472年に、Paulus Bagellardusは小児疾患に関する最初の知られている本を出版し、呼吸がなければ新生児の口に吹き込むよう助産師に推薦することによって口から口への蘇生を記述した。, これは、その時点ですでに口から口への換気が考慮されていたことを示しています。 1543年、ブタのモデルに関するさらなる調査の後、Andreas Vesaliusは動物の生存を増加させるためにリードを気管に空気を供給するよう助言した。 この練習はまた気管切開術の方法を記述した解剖学のMatteo Realdo Colomboのイタリアの教授によって1559年に引き継がれました。 一世紀後、ロバート-フック、十七世紀の最大の実験科学者の一人は、ベローズによって換気された絞め鶏モデルを使用してヴェサリウスの実験を繰り返し, ったこのモデルでは、独創性、機転の利かせ方、仕事を新鮮な空気の漏れにより死に至ります。 1732年に、最初の口から口への換気ケースは、炭鉱労働者に報告されました。 この後者の蘇生は外科医William Fossachによって行われました。 彼は1744年にエディンバラで彼の口から口への救助のケーススタディを発表した。 1787年、アントワーヌ-ポータル男爵は呼吸不全の症例に対して、新生児の肺を空気で膨らませることを提案した。, 圧力安全弁が付いている人間のふいごを開発した医学の実験方法の支持者スコットランドの外科医ジョン-ハンターは1776年に蘇生のために人工的な換気をすぐに適用する必要性を王立人間の社会に推薦した。 さらに、ベローズ換気の大きな問題である胃の膨張を減らすために、彼は椎骨に対して喉頭を静かに押すことを提案した。 ベローズ換気は、彼らの最初の悪影響による安全性の欠如のために王立人間の社会とフランス医学アカデミーによって非難されました。, 1745年、ジョン-フォザーギルは、蘇生中のベローズ換気と比較して、口から口への換気の特異な利点を挙げた。 彼は、”息の暖かさと湿気は、一対のベローズから強制される冷たい空気よりも循環を促進する可能性が高く、一人の男の肺は、怪我なしに、他の人の肺が発揮できるように大きな力を負うかもしれないが、ベローズによって常に決定することはできない”と述べた。 実際、口から口への換気では、人間が生成できる圧力よりも高くなるように圧力を上げることは不可能です。, それにもかかわらず、成功したふいごの換気の例は臨床試験の1891年にFellによって報告されました。 James Leroy d’Etiollesは、ベローズの早期使用の必要性を強調し、1828年に患者の大きさに応じて、気圧外傷を引き起こす可能性のある大量の過換気を減らすために、目盛り付きベローズを推奨した。 1958年、”現代蘇生の父”であるPeter Josef Safarは、臨床研究において、他の手動換気方法に対する口から口への換気の優位性を実証しました。,

20世紀半ばには、異なる技術的特性を持ついくつかの単方向弁が開発されました。 元の袋弁マスクの概念は吸引ポンプの最初の仕事に続いて1953年にドイツの医者Holger Hesseおよび彼のパートナーのデンマークの麻酔医Henning Rubenによって、開発された。 “Ambu”(人工的な手動呼吸の単位)と示されたresuscitatorは会社によって1956年に製造され、販売されました。

3. 袋弁マスクシステム

空気部屋(か袋)および忍耐強いコネクターはBVMシステムを構成する。, 忍耐強いコネクターは忍耐強い単方向弁、expiratory港および忍耐強い関係の港から成っている。 この後者は、マスクまたは気管内チューブのいずれかであり得るインターフェイスに差し込まれる。 救助者がバッグを圧迫すると、空気量が患者に提供される。 これらの異なる部分を図1に示します。

図1

BVMシステムの基本コンポーネント(De Godoy et al. ).

4., 忍耐強い弁の技術特性

単方向か一方通行の忍耐強い弁は完全な蘇生装置として使用されるために自己infl脹袋と結合されなければならないnonrebreathing弁(NRVs)です。 これらの弁はinspiratoryおよびexpiratory港で構成され、自発か管理された呼吸を可能にする。 忍耐強い弁はbvmまたは機械換気装置との肯定的な圧力換気のために使用される。 ほとんどの場合、デッドスペースを最小にするために、弁は患者の航空路の近くに置かれる。, 複数のNrvは異なった技術特性と開発される。 その中で、最も人気のあるNrvであるAmbuバルブとLaerdalバルブについて簡潔に説明します。

4.1. Ambu Valves

Ambuまたは人工手動呼吸ユニットバルブは、吸気弁と呼気弁によって構成される二つの一方向シリコーンゴムフラップ(キノコ弁)で作られています。 通常、それらは手術室で適用範囲が広い換気袋によって使用されます。 それは換気のための最も古い開発された弁です。 それは流れへの小さいデッドスペースそして低い抵抗を示す。, 多くの異なったAmbu弁は今利用できる。 AmbuシングルシャッターバルブタイプAmbu Mark IIIの例を以下に示します(図2)。


(a)

(b)

(a)
(b)
図2

ambuシングルシャッターバルブ((a)http://helid.digicollection.org/,(b)kim et al., 2008 ).
4.2., レールダルバルブ

これらのバルブは、自己infl張バッグとともに使用され、薄くて柔軟なダイヤフラムと平らなシリコーンリングで構成された特定の”ダックビル”形状またはリップ膜を有する(図3)。 “ダックビル”弁(吸気弁)は、吸気中に開き、また、出口港を閉じるために移動する平らなシリコーンリング(呼気弁)に衝突する。 これらの弁のタイプはいろいろ装置に容易な結合による最も商業的に普及したNRVs、多数の適用に最初の選択に残る。,


(a)

(b)

(a)
(b)
図3

レールダルバルブ((a)http://www.laerdal.com/,(b):kim et al., 2008 ).

これらのバルブのさまざまな技術的特性を表1に示します。,

Direct communication risk (incoming gas/lung) Yes Yes PEEP valve Yes (adaptable) Yes (adaptable) Spirometry No Yes (adaptable) Type Adult Yes Yes Pediatric Yes Yes
Table 1
Technical characteristics of Ambu and Laerdal valves.,

5. バッグバルブマスクシステムの欠点と危険性

5.1。 Nonrebreathing弁の設計

nonrebreathing弁が付いているBVMシステムが管理された換気または自発の換気で挿管法前に忍耐強い幹線酸素の血圧を保つか、または高めるのに しかしながら、Tibbals et al.、”ダックビル”バルブを備えたいくつかの装置は、自発換気中に酸素を供給するために使用すべきではない。 これらのNrvは患者の努力が吸気努力の間に弁を開けないとき僅かな酸素の流れだけ提供する。, 従って、彼らは”duckbill”弁の入り口が保証することができればを除いて自発の換気の間に酸素を提供するのにマスクまたはendotracheal管(ETT)と共にNRVのBVMを使用し さもなければ、患者は本質的に期限切れのガスを吸い込む。 最近、Payne et al. 一定の流量条件の範囲にわたるシミュレーションされたLaerdalおよびAmbuバルブ抵抗。 5から45のL/minまで及ぶ流れのためにこれらの弁の抵抗は標準化(CEN)のためのヨーロッパ委員会によって固定される限界と比較されるまだ高い2.04cm H2Oよりより少しの圧力の損失を引き起こす(1。,53cm H2Oのガスの流れの35のL/min)。 さらに、自然換気患者に酸素を供給する最良のBVMシステムは、低抵抗弁と、さらに空気の巻き込みを防ぐための組み込まれたディスクを備えていなければならない。 しかし、”ダックビル”バルブは確実に空気の巻き込みを防ぎませんでした。 したがって、患者が自発的に呼吸する際に使用する前にBVMの特性を知ることが重要である。

5.2. Nonrebreathing弁の限界

BVMの換気は行い非常ににくく、NRVsは患者に十分な換気を提供するために正しく取付けられなければならない。, 重大なインシデントが文書化され、多種多様な原因が特定されています。 複数の調査はbvmおよび機械換気の不良な一方通行の弁によるある事故を示しました。 最近の研究では、吸気位置におけるAmbu弁の”ロック”による肺気圧外傷症例が記載されている。 別のケーススタディでは、ドレーゲル人工呼吸器に接続されたレールダルNRVの吸気横隔膜の障害が報告され、患者の79%SaO2(97%から減少)を引き起こしました。, 確かに、彼らは”ダックビル”バルブが低い吸気流量で吸気位置に完全に移動していなかったことを明らかにし、これは大きな漏れを引き起こし、それによって、insufflatedボリュームの多くは、患者をバイパスし、不飽和化につながった。

5.3. Bag-Valve-Mask System Misassembly

多くのBVM misassembly問題はまた不十分な潮容積、気圧外傷、および潜在的に危険な問題を引き起こす文献で報告されています。 Ho et al., 二つの”魚の口”唇または”ダックビル”弁を一つの代わりに挿入したときのレールダル弁の組み立てミスによる二つの呼気閉塞症例について述べた。 2002年に、スミスは大人の手動resuscitatorの完全な失敗および心停止の犠牲者を換気する無力を報告しました。 これは、患者の弁アセンブリに欠けている”ダックビル”弁によるものであった。 MunfordおよびWishawは、蘇生の試みの間の不十分な換気の後で、麻酔で主に使用されるNRV(Ruben弁)との組み立てミスの別のケースを記述した。, 実際、Ambuバッグは、バッグ入口ではなく、患者のRuben弁のポートに接続されており、したがって、送達された各吹き込みは、呼気口から抜け出された。 呼吸フィルターが誤って呼気口に挿入されたり、バッグリザーバーが患者ポートに挿入されたりする同様の偶発的な弁逆転が、Ambu a弁で遭遇した。, これらの接続の深刻な問題を防ぐために、1996年に発表された国際規格とフランスの規制は、異なる入口と出口のコーディングシステムを持っていない

これらのさまざまで深刻な事件は、bvmシステムのルーチンチェック、特に適切な訓練を受けた人員による滅菌および洗浄後の単方向弁の再組み立て 単一の使用作り付け装置はまたこれらの分解問題を避ける代わりであるかもしれない。

5.4., 袋弁マスクの換気の難しさ

これらの技術的な事件のほかに、bvmの換気は十分なinsufflationsを提供するために行いかなり易くない。 ヘルスケア提供者にinsufflated潮容積、換気率、胃のinsufflationの容積、航空路圧力および漏出の情報がありません。 これらのパラメータは、救助者が患者を適切に換気するのを助けるために非常に重要です。, しかし、多くの研究では、気道管理の訓練を受けた医療従事者が、心臓および/または呼吸停止患者に高い換気率および不十分な換気量を提供するこ Aufderheideらによる研究。 経験豊富な緊急医療従事者が呼吸/分(二度の勧告)を有するすべての患者を過換気し、それらのどれも生き残っていないことを示した。, さらに、最近のベンチ研究では、小児高度生命維持ガイドラインによる8-20呼吸/分の推奨率と比較して、呼吸/分の模擬小児蘇生で過換気が起こったことが示された。 最近、私たちの研究グループは、大規模で多様なサンプルを用いたベンチ研究で同様の結果を示しています。 もう一つの問題は急速に補充する袋および救助者が袋がreinflatesとすぐ呼吸を絞り、提供しがちである反射を引き起こすことができる緊急の緊張に満, これらの困難を行う十分な換気が、過剰なinsufflated数量です。 後者は高い胸腔内圧および気道圧を誘発し,血行動態を損なう。 さらに、過度の換気は胃のinsufflationおよびその後の肺吸引に有利である。 すべてのこれらの悪影響に影響する可能性があり患者さんでした。

これらのレポートは、通常、経験の欠如および/またはまれなトレーニングの結果であるヒューマンエラーの否定的な結果を指摘している。, これは、国際蘇生連絡委員会(ILCOR)ガイドラインに従って、不十分で非効率的な換気につながります。

6. 結論

この文献レビューは、その歴史と現在自分の利点と危険で使用されている主なデバイスを記述する手動換気に焦点を当てました。 口から口への蘇生は十五世紀には早くも記述され、1950年に袋弁マスクの概念につながる漸進的に新しい換気技術が開発されました。, その時以来、不良な弁かmisassemblyによる多くの危険は通常の呼吸変数に従って有効なinsufflationを保障するある難しさと同様、文献で報告されました。 これらの機能不全および困難は不十分な潮容積の原因となり、高い換気率を引き起こし、そして時々胃のinsufflationを引き起こす。 それらはまた高い航空路およびintrathoracic圧力を発生させる。 これらの問題はすべて、患者の生存に重大な影響を及ぼします。, 訓練を受けた医療従事者はBVM換気を担当する必要があり、内蔵デバイスの使用は分解の問題を防ぎ、再利用可能なものよりも安全です。 バッグバルブマスク換気の信頼性、実現可能性、および安全性を高めるためには、技術的改善が必須です。 過去数年間にわたって、機械換気は開発されたが、少し改善は手動換気のために行われた換気装置の真新しい世代と徹底的に改善された。, Ambuバルブの設計とエンジニアリングは進化しましたが、Laerdalバルブに大きな変更は行われませんでした。 課題は、手動換気の品質を向上させ、確保するための装置と技術を開発することです。

利益相反

著者は、この論文の出版に関して利益相反はないことを宣言している。

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